• 葡萄藤广谱抗病机制中长链非编码RNA与mRNA的协同调控网络解析

  葡萄藤(Vitis vinifera)作为重要经济作物，其对抗多种病原体的分子机制一直是植物免疫学研究热点。最新研究通过整合转录组学技术，系统解析了五种典型病原体(包括Lasiodiplodia theobromae真菌、Xylella fastidiosa细菌等)侵染过程中，长链非编码RNA(lncRNA)与信使RNA(mRNA)的协同调控网络。研究发现7752个候选lncRNA通过三条核心通路发挥作用：植物-病原互作、促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路和植物激素信号转导。特别值得注意的是，每种病原体都诱导了独特的lncRNA-mRNA调控对，这些分子对精准调控着UDP-糖基转移酶(U

  来源：Journal of the Science of Food and Agriculture

  时间：2025-07-01

• 利用富营养化水域天然浮游植物驯化轮虫作为动物饲料的创新系统

  随着全球人口预计在2050年达到97亿，动物蛋白需求将推动饲料产业面临前所未有的压力。传统鱼粉资源日趋枯竭，而微藻、昆虫等替代蛋白来源又面临成本高、规模化难等瓶颈。更棘手的是，全球水体富营养化引发的蓝藻水华正威胁生态系统健康，现有治理手段往往治标不治本。在这一背景下，如何将环境治理与饲料生产协同解决，成为可持续农业的关键课题。5 mg L-1）、温度（26-32°C）等参数，淡水轮虫Brachionus calyciflorus密度可达33,500 ind. mL-1，预计每公顷水体年产量相当于传统鱼粉市场价值的1333-1666美元/吨。关键技术包括：1）建立轮虫高密度培养体系（连续/半连续

  来源：npj Sustainable Agriculture

  时间：2025-07-01

• Cas11在I-E型CRISPR系统中增强Cascade功能但对基因沉默和质粒干扰冗余性的机制研究

  在基因组编辑领域，II型CRISPR-Cas9系统因其操作简便性占据主导地位，而结构更为复杂的I型系统（尤其是I-E亚型）虽在自然界分布更广，却因需要多蛋白复合体Cascade（包含Cas8/Cas11/Cas7/Cas5/Cas6）协同作用而应用受限。这种复杂性引发了一个关键科学问题：能否通过精简Cascade组分来优化I型系统？针对这一挑战，研究人员以大肠杆菌（Escherichia coli）为模型，选取两种遗传背景迥异的菌株——携带内源但沉默的I-E系统的K-12衍生株BW25113，以及天然缺失该系统的BL21。通过系统性构建Cascade各组分的基因缺失变体，首次在体内评估了各蛋白

  来源：Biochemical Journal

  时间：2025-06-30

• 综述：纳米材料介导的植物基因递送——一场即将到来的遗传学革命？

  Highlights基因修饰技术通过导入抗虫性、营养强化等性状助力应对全球粮食需求。传统方法如农杆菌介导转化和基因枪存在效率低、组织损伤及基因整合不可控等缺陷。纳米颗粒通过穿透植物细胞壁，结合CRISPR/Cas与组织培养技术，显著提升基因递送精准度。纳米载体可靶向核基因组、叶绿体基因组和线粒体基因组，实现高效无损伤的遗传修饰。Abstract当前植物基因工程面临物种依赖性、高成本及DNA随机整合等技术瓶颈。纳米技术与分子生物学融合催生的纳米载体，通过生物屏障穿透能力和生物大分子保护特性，实现组织-细胞-细胞器级精准递送。该技术可规避传统方法的组织损伤和低效整合问题，为定向育种提供新工具。未来

  来源：TRENDS IN Plant Science

  时间：2025-06-30

• 细胞色素P450基因CYP6B50上调介导草地贪夜蛾多杀虫剂抗性的分子机制

  在全球农业害虫防治领域，草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)的肆虐已成为威胁粮食安全的重大挑战。这种被称为"行军虫"的入侵性害虫，已对47种杀虫剂活性成分产生抗性，被列为全球15大抗性节肢动物之一。尤其令人担忧的是，田间种群正加速演化出同时对多种作用机制杀虫剂的交叉抗性，使得传统化学防治手段逐渐失效。在这一背景下，解析多抗性形成的分子机制成为当务之急。中国某研究机构的科研团队在《Journal of Advanced Research》发表重要成果，聚焦细胞色素P450(CYP450)这一关键解毒酶家族。前期转录组分析发现，CYP6B50基因在多抗性品系(MRS)中显著高表

  来源：Journal of Advanced Research

  时间：2025-06-30

• 单分子高通量平台揭示DNA超螺旋对CRISPR-Cas9和错配修复蛋白MutS的调控机制

  DNA作为遗传信息的载体，其空间构象的动态变化深刻影响着生命活动。在细胞内，DNA超螺旋（supercoiling）这种拓扑学特征如同被拧紧或放松的弹簧，通过改变双螺旋的缠绕程度调控基因表达、DNA复制和修复等关键过程。然而，这种纳米尺度的结构变化如何精确影响蛋白质与DNA的相互作用，一直是困扰科学界的难题。传统凝胶电泳等技术无法捕捉实时动态，而磁镊、光镊等单分子技术又存在通量低、操作复杂等局限。为突破这些技术瓶颈，由Taekjip Ha领衔的研究团队开发了一种革命性的研究平台。他们巧妙地将酶介导的位点特异性标记技术与单分子荧光成像相结合，首次实现了在生理相关超螺旋水平下，对蛋白质-DNA互作

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-06-29

• NBL1介导Jak/Stat3信号通路促进卵巢癌腹膜转移的机制研究

  卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中的"沉默杀手"，70%患者确诊时已发生腹膜转移，5年生存率不足40%。这种被称为"经体腔转移"的特殊扩散方式，使得癌细胞像种子一样在腹腔播散，但具体机制始终成谜。更棘手的是，传统化疗对转移灶效果有限，而号称"抑癌基因"的NBL1在转移过程中竟反常高表达，这种矛盾现象背后隐藏着怎样的生物学秘密？为破解这一难题，南开大学研究团队开展了一项创新性研究。他们首先构建了人源SK-OV-3细胞的小鼠原位移植模型，采用GeCKO v2 CRISPR全基因组敲除文库进行体内筛选，结合临床标本转录组分析，发现NBL1在转移灶中表达量较原发灶升高3倍以上。令人惊讶的是，这个在胰腺癌中公认的

  来源：Genes & Diseases

  时间：2025-06-29

• 综述：CRISPR技术在定向进化领域的前沿研究与探索

  Overview of CRISPR technologyCRISPR-Cas系统源自原核生物免疫机制，由CRISPR序列、Cas蛋白（如Cas9/Cas12a）和向导RNA（gRNA）构成。其核心原理是通过gRNA的20个碱基配对实现基因组靶向定位，Cas蛋白的核酸酶结构域诱导DNA断裂。相较于传统定向进化技术（如易错PCR），CRISPR系统显著提高了突变文库构建的精准度和效率。Principles and classification of CRISPR-mediated genetic diversityCRISPR介导的遗传多样性生成策略分为双链断裂（DSB）依赖和非依赖两类。DSB

  来源：Biotechnology Advances

  时间：2025-06-29

• 拟南芥中缺失过氧化物酶体蛋白PEX8的鉴定与功能表征揭示真核生物蛋白转运机制的保守性

  过氧化物酶体是真核细胞中负责脂肪酸β-氧化、活性氧代谢和植物激素合成等重要代谢反应的关键细胞器。这些动态的细胞器需要从细胞质导入完全折叠的蛋白质，这一过程依赖于过氧化物酶体蛋白(PEX proteins)的协同作用。尽管大多数PEX蛋白在真菌、植物和动物中高度保守，但长期以来Pex8被认为是真菌特有的过氧化物酶体基质蛋白，在酵母中已被证明对腔蛋白导入至关重要，然而在其他生物界中始终未被发现。这一认知空白使得科学家们对真核生物过氧化物酶体蛋白转运机制的完整性和保守性产生了疑问。美国莱斯大学Gabrielle C. Buck等研究人员在《The Plant Cell》发表的研究打破了这一认知壁垒。

  来源：The Plant Cell

  时间：2025-06-29

• CRISPR/Cas9介导OsDREB1C基因敲升技术实现水稻产量提升与品质保障

  水稻作为全球半数人口的主粮，其产量与品质的协同提升是育种领域的核心挑战。传统转基因技术虽能引入优良性状，但存在外源基因随机插入导致的表达不稳定问题，而常规CRISPR/Cas9基因敲除技术对正向调控基因的改造效果有限。中国水稻研究所团队另辟蹊径，选择OsDREB1C——一个已知能同时增加粒重和粒数的关键转录因子作为靶点，通过创新性地设计基因组结构变异（SV）策略，实现了内源基因的精准调控。研究团队首先通过生物信息学分析锁定与OsDREB1C相距209.11 kb的组蛋白基因OsH1，两者在染色体上呈反向排列且OsH1启动子活性显著更高。利用双sgRNA引导CRISPR/Cas9分别在OsDRE

  来源：Plant Communications

  时间：2025-06-29

• 巨噬细胞表面身份调控新机制：RAB21通过SIRPA-CD47轴调控吞噬作用的关键发现

  在免疫系统的精密调控网络中，巨噬细胞表面受体扮演着"分子天线"的角色，决定着细胞对外界信号的响应方式。其中，信号调节蛋白α(SIRPA)与CD47组成的"别吃我"信号轴，是维持免疫稳态的关键开关。然而这个经典通路仍存在两大谜团：巨噬细胞自身表达的CD47能否与SIRPA发生顺式(cis)相互作用？哪些因子控制着SIRPA在细胞表面的动态表达？这些问题的解答对开发更安全的CD47靶向疗法至关重要。来自加拿大多伦多大学医院病童研究所的Adrian Granda Farias团队在《Cell Reports》发表的研究，通过创新性的全基因组CRISPR筛选，不仅揭示了谷氨酰肽环转移酶样蛋白(QPCT

  来源：Cell Reports

  时间：2025-06-29

• 综述：多组学技术推动食用菌产业：从基因组辅助菌株开发到代谢组指导的采后保鲜

  多组学技术推动食用菌产业：从基因组辅助菌株开发到代谢组指导的采后保鲜1. 引言食用菌作为全球重要的食物和生物活性物质来源，其产业价值预计2033年将突破504亿美元。然而，高水分含量、易腐性及传统栽培方法的局限性制约了其潜力。多组学技术通过解析分子机制，为食用菌产业提供了从菌株开发到采后管理的系统性解决方案。2. 组学技术：真菌生物学的定制化工具基因组学：高通量测序技术（如Illumina、PacBio）已构建多个食用菌染色体级基因组（如双孢蘑菇Agaricus bisporus、灵芝Ganoderma lucidum），但注释和功能验证仍是瓶颈。转录组学：RNA-Seq揭示了光调控（如蓝光诱

  来源：Food Bioscience

  时间：2025-06-29

• CRISPR/Cas9介导CD163/pAPN双基因敲除猪脾脏转录组分析揭示无明显脱靶效应

  基因编辑技术为家畜育种提供了革命性工具。研究团队此前通过CRISPR/Cas9结合体细胞核移植技术，成功培育出CD163/pAPN双基因敲除(DKO)猪。这些转基因猪不仅对三种病毒具有抗性，还保持着正常的生产性能。但CRISPR/Cas9可能存在的脱靶效应仍需警惕。本研究聚焦脾脏——这个重要的免疫器官，通过转录组测序比较野生型(WT)与DKO猪的基因表达差异。令人振奋的是，整体转录图谱显示两组间基因表达高度相似。具体而言：35日龄和11月龄DKO猪分别仅检测到225和242个差异表达基因(DEGs)，这个数量远少于不同发育阶段间的差异基因数。通过基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KE

  来源：Functional & Integrative Genomics

  时间：2025-06-29

• 综述：CRISPR-Cas9与先进人工智能和机器学习协同用于精准药物递送：技术关联与监管见解

  Abstract基因编辑工具的演进从辐射诱变等传统方法发展到CRISPR-Cas9系统，彻底改变了遗传学研究范式。这一技术路径始于锌指核酸酶（ZFN）和转录激活因子样效应物核酸酶（TALEN），并在2012年Doudna与Charpentier开创性工作的推动下，实现了DNA的精准靶向修饰。CRISPR/Cas9系统通过Cas9核酸酶与向导RNA（gRNA）的协同作用，在原型间隔序列邻近基序（PAM）的引导下特异性切割DNA双链，随后通过易错的非同源末端连接（NHEJ）或精确的同源定向修复（HDR）途径完成基因编辑。Computational Empowerment深度学习模型如DeepCRI

  来源：Current Gene Therapy

  时间：2025-06-28

• 基于手风琴状MXene/PANI-Pd负载双适配体滚环扩增3D DNA网络的循环肿瘤细胞高灵敏度检测新策略

  肿瘤转移是癌症患者死亡的主要原因，而循环肿瘤细胞(CTCs)作为肿瘤转移的"种子"，在血液中的含量极低且异质性强，传统检测方法面临灵敏度不足和细胞回收困难的挑战。现有技术如流式细胞术和拉曼成像虽有一定效果，但存在设备昂贵或操作复杂等问题。电化学生物传感器因其微型化和高灵敏度优势备受关注，但如何同时实现CTCs的高效捕获、灵敏检测和无损释放仍是亟待突破的科学难题。成都医学院的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表的研究中，创新性地将二维材料MXene与导电聚合物聚苯胺(PANI)、钯纳米颗粒(Pd NPs)复合，构建了"手风琴状"MXene/PANI-Pd纳

  来源：Biosensors and Bioelectronics

  时间：2025-06-28

• BRAFV600E通过维持CpG岛甲基化表型和PRC2靶基因DNA甲基化驱动结肠癌恶性表型

  在结肠癌精准治疗领域，BRAFV600E突变始终是临床医生面临的棘手难题。这种突变不仅与肿瘤的侵袭性密切相关，更与独特的CpG岛甲基化表型(CIMP-H)存在显著关联。然而多年来，科学界对BRAFV600E究竟是"表观遗传变异的驱动者"还是"甲基化环境的被动受益者"一直争论不休。更关键的是，这种表观遗传异常是否依赖于BRAFV600E的持续存在？回答这些问题，不仅关乎基础机制的阐明，更直接影响治疗策略的制定。荷兰乌得勒支大学医学中心的研究团队在《iScience》发表的重要研究，利用前沿的类器官模型和基因编辑技术，首次系统揭示了BRAFV600E突变在维持结肠癌恶性表型中的表观遗传调控机制。研

  来源：iScience

  时间：2025-06-28

• 印记基因Qpct缺失通过单细胞转录组分析揭示胎盘血管生成异常及其发育调控机制

  在哺乳动物发育过程中，印记基因（imprinted genes）如同精准的分子开关，调控着胎盘与胚胎的协同生长。科研团队运用基因编辑利器CRISPR/Cas9系统，成功敲除谷氨酰肽环转移酶基因（glutaminyl-peptide cyclotransferase, Qpct），构建出Qpct−/−小鼠模型。令人惊讶的是，缺失Qpct的胎盘和胚胎在E12.5至E18.5阶段出现显著过度生长，暗示这个基因可能是胎盘血管网络的"刹车系统"。通过单细胞转录组测序技术（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）和单核RNA测序（single-nucleus RNA s

  来源：Journal of Zhejiang University-SCIENCE B

  时间：2025-06-28

• 基于内源群体感应系统的双功能动态调控策略显著提升链霉菌次级代谢产物合成效率

  在微生物制药领域，链霉菌作为"天然药厂"可产生包括阿维菌素(avermectin, AVE)在内的多种高价值抗生素。然而传统静态代谢工程存在显著局限：强制过表达关键基因可能导致代谢失衡，而敲除竞争途径基因又可能影响菌体生长。更棘手的是，链霉菌缺乏像大肠杆菌中Lux系统那样的动态调控工具，难以实现生长与生产的时空平衡。阿维菌素B1a作为最有效的抗寄生虫组分，其生物合成需要精确协调2-甲基丁酰辅酶A(MBCoA)、甲基丙二酰辅酶A(MMCoA)和丙二酰辅酶A(MalCoA)三种前体的供应，但现有方法无法同时优化多个代谢通路的流量分配。针对这一难题，国内某研究团队创新性地利用阿维链霉菌(Strept

  来源：Bioresource Technology

  时间：2025-06-28

• 基于Cas12a-FET的免扩增多重病毒核酸全序列检测技术及其在"三重疫情"中的应用

  近年来，呼吸道病毒引发的"三重疫情"（triple-demic）给全球公共卫生带来严峻挑战。当SARS-CoV-2、流感病毒和呼吸道合胞病毒（RSV）同时流行时，不仅造成医疗资源挤兑，更因病毒共感染导致病情恶化——有研究显示，流感与新冠病毒共感染患者的死亡率显著升高。传统核酸检测依赖靶标预扩增，存在引物偏倚、定量困难等问题；而现有CRISPR-FET技术又受限于单个晶体管仅能检测单一靶标。这些瓶颈严重阻碍了多重病原体的快速精准诊断。针对这一难题，韩国科学技术研究院的Hyunro Kim、Seuk-Min Ryu等团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表研

  来源：Sensors and Actuators B: Chemical

  时间：2025-06-28

• SAMHD1缺失通过cGAS-线粒体DNA通路激活I型干扰素反应的机制研究

  在人类免疫系统中，I型干扰素（IFN）的异常激活与多种自身炎症性疾病密切相关，其中Aicardi–Goutières综合征（AGS）是一种由SAMHD1基因突变引发的罕见遗传病，患者表现为严重的神经退行性病变和慢性IFN信号激活。尽管已知SAMHD1具有核酸酶活性和HIV-1限制因子功能，但其缺失如何触发IFN反应的机制尚不明确。这一科学谜题不仅关乎AGS的病理机制，也为开发靶向疗法提供了关键线索。针对这一问题，国外研究团队在《Journal of Biological Chemistry》发表的研究中，通过CRISPR/Cas9基因编辑构建SAMHD1敲除（KO）的THP-1单核细胞模型，结

  来源：Journal of Biological Chemistry

  时间：2025-06-28

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